1、電液比例控制技術具有性能可靠、成本低、控制精度高和響應特性快等優(yōu)點，在許多場合（尤其是移動式液壓系統(tǒng)中）可取代電液伺服技術進行負載的位置、速度、力控制，因此獲得廣泛應用，而電液比例換向閥代表了電液比例控制技術發(fā)展的水平。
　　現(xiàn)有的電液比例換向閥有直動式和導控型兩種方案。直動式電液比例換向閥受比例電磁鐵輸出推力限制，無法實現(xiàn)高壓大流量控制;導控型電液比例換向閥結構復雜，需導控油液，且無法在零導控壓力下工作。本論文針對大行程比例電磁

2、鐵制造難度大、且頻響低的弊端，設計了位移放大型壓扭聯(lián)軸器，與2D換向閥結合后，不僅能使比例電磁鐵的驅動力放大，而且可實現(xiàn)閥心位移的放大功能，使2D電液比例換向閥兼具直動和導控的優(yōu)點，且靜動態(tài)特性得到改善。本論文就對其關鍵技術進行研究。論文主要的研究內容和成果如下:
　　1.在系統(tǒng)綜述電液比例換向閥發(fā)展現(xiàn)狀的基礎上，針對現(xiàn)有2D電液比例換向閥閥心行程受限于比例電磁鐵行程的缺點，提出一種2D電液比例換向閥閥心位移放大技術，不僅簡化了2

3、D閥用比例電磁鐵的制造要求，達到高壓大流量比例控制的目的，而且解決了現(xiàn)有電液比例換向閥閥心行程受限的問題，且使2D電液比例換向閥的靜動態(tài)性能得到提高。
　　2.針對位移放大型壓扭聯(lián)軸器所存在的間隙對2D閥產生的非線性影響，采用顫振補償技術達到消除間隙的效果，提高其輸入輸出特性;建立了其數(shù)學模型，利用相平面法數(shù)值仿真分析其間隙特性，為其在2D電液比例換向閥上的應用奠定理論基礎，實驗測得顫振幅值和顫振頻率不同時的滯環(huán)特性曲線，顫振補償

4、后其滯環(huán)特性降到1％左右，證明了間隙顫振補償?shù)挠行浴?br>　　3.在分析位移放大型2D換向閥閥用電磁鐵數(shù)學模型的基礎上，采用電磁場仿真軟件Maxwell對開關電磁鐵進行仿真分析，并設計了實驗方案，對二者進行了對比實驗研究。可知電磁鐵的線性段行程越長，其制造難度越大，而采用位移放大型2D換向閥，在降低電磁鐵工作行程的同時也降低其制造要求，為其在2D換向閥上的比例控制應用奠定基礎。
　　4.在分析傳統(tǒng)閥心卡緊力的基礎上，對比分析了

5、2D閥閥心卡緊力，通過對閥心轉動阻力矩的研究為確定壓扭聯(lián)軸器輸出的切向驅動力大小、力放大系數(shù)及研究閥的靜態(tài)特性奠定基礎;應用縫隙流動理論和MATLAB仿真軟件分析，得到其徑向卡緊力與偏心量和高低壓孔夾角間的關系，并提出降低2D閥閥心卡緊力的改進方案，運用Fluent軟件分析了閥心改進前后液壓卡緊力的分布情況，驗證了改進方案的正確性。
　　5.根據2D換向閥及其壓扭系統(tǒng)的數(shù)學模型，運用描述函數(shù)法分析了其間隙特性下的穩(wěn)定性，可知位移放

6、大型2D電液比例換向閥雖有間隙，但經顫振補償后系統(tǒng)是穩(wěn)定的;并對比了電磁鐵與液壓系統(tǒng)的動態(tài)響應，得到2D閥的穩(wěn)定性判據;仿真分析了2D電液比例換向閥關鍵設計參數(shù)對其動態(tài)特性的影響，仿真結果表明2D閥具有良好的動態(tài)特性。
　　6.對滾輪壓扭型和位移放大型2D電液比例換向閥分別進行了靜態(tài)和動態(tài)研究，實驗結果表明:相同系統(tǒng)壓力下輸出相同流量時，位移放大型2D閥的放大倍數(shù)為2.5;輸出流量最大為190 L/min，顫振補償后滯環(huán)小于4.5